PSA制氮技术及氮气纯化技术

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PSA制氮技术及氮气纯化技术

(制氮机及氮气纯化设备专题)

作者: 郑兆军

市场上目前的供氮方式主要有液氮、瓶装氮、现场制氮。综合三种供氮方式，现场制氮是目前最经济、高效、节能的的一种供氮方式。现场制氮适合于用气量在1000Nm3/h以下的用户。现场制氮的一种主要方式即是PSA变压吸附制氮机。

该制氮机具有经济、高效、运行成本低、适应性强、易于操作、安全方便等特点。

二、PSA变压吸附制氮机原理

主要是基于碳分子筛对氧和氮的吸附速率不同，碳分子筛优先吸附氧，而氮大部分富集于不吸附相中。碳分子筛本身具有加压时对氧的吸附容量增加，减压时对氧的吸附量减少的特性。利用这种变压吸附的特性，实现氧气和氮气的分离，得到我们所需要的气体组分。由于吸附剂有一定的吸附容量，当吸附饱和时就需要再生，所以单吸附床的吸附是间歇式的，为保证连续供气，采用双吸附塔并联交替进行吸附，一塔工作一塔再生，连续产氮。

三、变压吸附制氮机主要使用领域

1、冶金、金属加工行业

通过变压吸附制氮机制取到纯度大于99.5%的氮气，通过和氮气纯化设备的联合使用纯度大于99.9995%、露点低于-65℃的高品质氮气。用于退火保护气氛、烧结保护气氛、氮化处理、洗炉及吹扫用气等。广泛应用于金属热处理、粉末冶金、磁性材料、铜加工、金属丝网、镀锌线、半导体、粉末还原等领域。

2、化工、新材料行业

通过变压吸附制氮机制取纯度大于98%或所需要纯度的氮气。主要用于化工原料气、管道吹扫、气氛置换、保护气氛、产品输送等。主要应用于化工、氨纶、橡胶、塑料、轮胎、聚氨脂、生物科技、中间体等行业。

3、食品、医药行业

通过变压吸附制氮机制取纯度大于98%或纯度为99.9%的氮气。通过除菌、除尘、除水等处理，得到高品质的氮气，满足该行业的特殊要求。主要应用于食品包装、食品保鲜、医药包装、医药置换气、医药输送气氛。

4、电子行业

通过变压吸附制氮机制取纯度大于99.9%或99.99%以上的氮气，或经过氮气纯化设备得到纯度大于99.9995%、露点低于-65℃的高品质氮气。用于电子产品的封装、烧结、退火、还原、储存等。主要应用于波峰焊、回流焊、水晶、压电、电子陶瓷、电子铜带、电池、电子合金材料等行业。

5、其他使用领域

制氮机除了使用在以上行业以外，在煤炭、石油、油品运输等众多领域也得到广泛使用。随着科技的进步和社会的发展，氮气的使用领域也越来越广泛，现场制气（制氮机）以其投资省、使用成本低、使用方便等优点已经逐渐取代液氮蒸发、瓶装氮气等传统供氮方式。

PSA制氮设备在高性能MnZn铁氧体生产中的应用

1引言

众所周知，气氛烧结是现代高性能MnZn铁氧体生产中的关键工序，而品质良好、价格便宜的氮气又是实施气氛烧结的基本条件之一。

我国是世界上铁氧体生产大国，软磁铁氧体的产量已跃居世界第二位，生产企业很多，因生产规模及设备不同，故采用的供气方式也各异。以真空气氛烧结炉作为主要烧结设备者，因规模相对较小，其氮气总量需求不多，一般均使用外购的瓶装高纯氮气。瓶装氮气规格通常是6Nm3／瓶，价格在30～40元／瓶，故氮气单价在5～7元／m3。生产规模较大(年产量一般在3 00吨以上)的工厂则是以氮气隧道窑作为磁芯的主要烧结设备，它们的供气方式有两种。一是购买液氮(液氮贮罐及气化器)来提供生产所需的氮气。1m3液氮可气化为标准状态下的气氮643m3，氮气的综合单价在2～2.5元／m3。另一种方式是工厂购置制氮设备现场制氮，因制氮设备的种类、规格不同，其氮气成本在0.4～0.6元／m3。近年来也有尝试租赁制氮设备供气的，其氮气成本在1.5元／m3左右。由上可知，采用不同的供气方式其生产成本差别是较大的。表1以年产量1200吨MnZn铁氧体磁芯生产线(每小时需供气100m3，年供气量864000m3）为例将不同供气方式的单价及年用气成本作一粗略比较，就可见一斑。表1不同供气方式下的氮气成本

2三种制氮方法及其特点

现代工业用氮的制取方法都是以空气为原料，将其中的氧和氮分离而获得。目前主要有三种，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法。

1)深冷空分制氮

深冷空分制氮是一种传统的制氮方法，已有近九十年的历史。它是以空气为原料，经过压缩、净化，再利用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同(在1大气压下，前者的沸点为-183℃，后者的为-196℃)，通过液空的精馏，使它们分离来获得氮气。深冷空分制氮设备复杂、占地面积大，基建费用较高，设备一次性投资较多，运行成本较高，产气慢(12～24h），安装要求高、周期较长。综合设备、安装及基建诸因素，3500Nm3／h以下的设备，相同规格的PSA装置的投资规模要比深冷空分装置低20％～50％。深冷空分制氮装置宜于大规模工业制氮，而中、小规模制氮就显得不经济。

2)分子筛空分制氮

分子筛空分制氮是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA(Pressure Swing Adsorption）制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统

行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3／h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。

3)膜空分制氮

膜空分制氮是八十年代国外迅速发展的又一种新型制氮技术，在国内推广应用是最近三四年的事。膜空分制氮的基本原理是以空气为原料，在一定压力条件下，利用氧和氮等不同性质的气体在膜中具有不同的渗透速率来使氧和氮分离。和其它制氮设备相比它具有结构更为简单、体积更小、无切换阀门、维护量更少、产气更快(≤3分钟)、增容方便等优点，它特别适宜于氮气纯度≤98％的中、小型氮气用户，有最佳功能价格比。而氮气纯度在98%以上时，它与相同规格的PSA制氮机相比价格要高出15%以上。由上可知，MnZn铁氧体生产企业，采用什么供气方式和何种供气技术，必须根据企业情况进行技术经济论证，选择最佳供气方案。

3PSA制氮法的应用

众所周知，氮窑烧结时有三条重要曲线即温度、压力和气氛曲线，这三条曲线对产品的质量影响极大，生产中一旦调整到位最好保持稳定。而所提供的氮气压力、流量和纯度的变化将影响窑内气氛的稳定。因此高性能锰锌铁氧体磁芯使用氮气保护烧结时对所供氮气有如下特定的要求。

(1)氮气纯度

①氧含量必须控制在一定量以下，否则不能满足高性能磁芯的烧结气氛要求。

②残氢量应尽可能少，否则磁芯在烧结时会开裂、变形，磁芯性能会恶化。

③氮气尽可能干燥，通常是以露点来表示其含水量。

(2)氮气的流量

氮气流量是气氛烧结的基本要素之一，不同规格的氮窑和烧结制度，其单位台时的耗氮量是不同的。如28米单推板氮窑年生产磁芯的能力约为300吨，非致密化烧结时耗氮量约为20m3／h，而采用致密化烧结时耗氮量在30m3／h左右，平均耗氮量约为25m3／h。36米双推板氮窑年生产磁芯的能力约为800吨，非致密化烧结时耗氮量约为40m3／h，而采用致密化烧结时耗氮量约为60m3／h，平均耗氮量约为50m3／h。目前国内新制氮窑大多是这两种规格。按此测算年产1000吨磁芯耗氮量为8 0～120m3／h。

(3)氮气压力适宜，因为氮气输送需要一定的压力。

(4)氮气压力、流量、纯度要稳定。因为氮窑的烧结特点是连续进行，一年365天每天24小时要不间断供气，为保证已调好的烧结气氛稳定，要求氮气的压力、流量和纯度保持稳定。

瑞气空分设备有限公司自1979年开始，研制了PSA制氮设备，至今为止，已为国内各大型磁材生产商提供了适应于各种工艺的现场制氮设备，其中包括东磁集团、恒磁、升华强磁、通力、永久、金鸡、江门粉末等国内知名企业。瑞气空分设备有限公司愿以多年的现场制氮经验，与磁材生产商共同为中国从磁材生产大国向磁材生产强国转变而努力。

PSA设备与深冷技术比较

一、设备组成

PSA设备主要由空压机、压缩空气净化装置、氧氮分离系统组成，稳定性高；操作极为方便，主要运行部件为管道式气动阀，其密封件寿命可达150万次以上；

而深冷设备组成为：空压机、预冷机、纯化器、膨胀机、精馏塔、液空过滤器、换热器……设备组成相对复杂、故障点多，纯化器中的电加热器、固态继电器需经常更换，其中的13X分子筛也需三年左右更换一次，膨胀机也容易发生烧瓦事故，因而稳定性不高；

PSA设备开机时间极短，只需20分钟，并且可以随开随停。而深冷设备开机时间为16-48小时，甚至更长，一旦设备出现停机，重新开机相当麻烦。

二、占地

PSA设备组成简单，因而占地极少，无须任何基础，安装调试极为方便，现场费用低；而深冷设备占地极较多，现场基建工作量大，费用高，现场及基建费用约占设备投资的20%，安装调试时间长。

三、电耗（设备运行年时间以8000小时计，电费以0.5元/KW.h计）

PSA设备耗气量为420Nm3/min ，与深冷相差较大，而深冷设备耗气量为625Nm3/minPSA空压机配置与深冷至少相差10 00KW，每年电耗相差400万元。

PSA的冷干机125KW，深冷设备预冷机190KW，纯化器电加热1000KW，两者相差1065KW，年电耗相差426万元。

四、其它运行成本

PSA设备只需要定时过滤器滤心及管道式气动阀密封件，平均年费用不足10万元，分之筛十年不用更换。

深冷设备纯化器中的电加热器、固态继电器需经常更换，其中的13X分子筛也需三年左右更换一次，膨胀机也容易发生烧瓦事故，平均年费用至少16万元；10年相差160万元.而PSA设备没有此项费用。还有每年的设备大修至少在50万以上。

人力成本，PSA设备只须两人，而深冷设备至少要求配备8人以上，并且深冷设备的操作、维护人员要求取得国家颁发的上岗证书。每人每年按20000元工资计算，相差12万元。

几种空分方法的比较如下:

几种空分方法的比较

氮气在各行业中的应用

作者:郑兆军

通用变压吸附制氮设备

氮气是空气的主要成分，在室温和大气压力下是无色、无味、无毒和不可燃的气体，沸点为-195.8℃，其化学性质不活泼。除合成氨外，氮气通常被作为保护气广泛用于冶金、化工、煤炭、食品、医药、电子、磁材、运输、热处理、轮胎、热电、航空等行业。

石油石化行业专用变压吸附氮气设备

化工乃氮气设备应用最大最多的行业，目前运用较多的为：聚氯乙烯（PVC），纯度99.5%，流量较大。聚丙烯（PE），纯度99.9%，流量较大，该产品氮气应用分为两部分，一是活化剂、催化剂在装填和排空时需要99.9%的氮气（量小），反应釜用氮气99.5%量大，习惯性取纯度99.9%。

聚乙烯、苯胺，纯度99.95%，石化产品苯胺在催化剂再生时用氮气是平常的4倍左右，但使用周期短。

顺酐及乙醇，一般纯度为99.9%，石化产品聚甲醛（目前国内厂家不多，需求强劲），纯度99.9%。

石油：可应用于系统中管道容器等的氮气吹扫，储罐充氮、置换、检漏，可燃性气体保护，也应用于柴油加氢和催化重整，纯度一般为99.9%。

苯酐：纯度为99%。

聚酯：上游原料PTA（精对苯二甲醇），实际使用纯度为95%，一般取99%。

PTA生产工艺中利用高纯氮气吹泡，测量高温和低温反应釜中乙二醇原料的液位，测取高压端和低压端的压差后输送4～20mA标准信号，然后转化为液位高度。并利用高纯氮气来测量真空系统的压力，以及在PTA生产工艺中利用高纯氮气对过滤器进行反吹冲洗。聚酯切片一般根据实际工艺不同为99%~99.999%，切片下游产品长丝、短丝，99.9~99.999%。

浮法玻璃：纯度为99.9995%，无氢。

热处理：镀锌板分为退火及镀锌工艺，对氮气纯度要求为99.9995%，要求配H25~20%，设备组成相当复杂。

铝材：一般为99.9995%，要求无氢，否则会有“氢胞”现象。

汽车空调：基本采用液氮，根据实际情况，采用99.999%，结合碳燃烧法完全可以满足要求。

轮胎充氮变压吸附氮气设备

21世纪轮胎竞争的关键在于技术和价格，而轮胎的价格又与制造工艺和技术息息相关，瑞气PSA制氮设备可以协助您在竞争中赢得先机，并已在上海双钱载重轮胎公司实现了有效的价值提升。

国内传统的工艺，钢丝子午线轮胎均使用过热水对轮胎进行定型和硫化没。所谓过热水硫化，指轮胎的定型使用低压蒸汽，轮胎的正硫化过程中，胶囊（类似模具的作用）内充介质为170℃以上高压热水，外温采用低压蒸汽来进行硫化；而充氮硫化是指轮胎的定型使用低压氮气（0.4-0.5MPa），轮胎的正硫化过程中，胶囊内充介质为高压蒸汽与高压氮气（2.5MPa）的

层带束层紧密结合起来，并在胎面形成花纹。氮气硫化，轮胎的性能指标如里程数、耐久性、均匀性、压穿能力试验中，都高于传统过热水硫化的性能指标。制氮设备购置费用基本一年多时间即可收回全部的投资。

目前国内部分轿车用子午线轮胎已经如国外一样广泛采用氮气硫化，如佳通轮胎、玲珑轮胎等，载重子午线轮胎方面，上海双钱轮胎公司是第一家使用，以上厂家均使用瑞气公司生产的氮气设备。

轿车轮胎每条用氮量约：1.25m3

载重轮胎每条用氮量约：12m3

一般工厂采用氮气回收节约用氮成本，通常考虑40-50%的氮气回收量。

煤矿专用防灭火氮气设备

注氮防灭火的实质是向采空区氧化带内或火区内注入一定流量的氮气，使其氧含量降到7%或3%以下，达到防灭火的目的，其作用有消除瓦斯爆炸危险；防止煤的自然发热和自燃；降低燃烧强度，防止密闭漏风。

其作用原理如图示：

针对矿井情况、产煤量、通风、输送距离、瓦斯含量、自燃发火期的不同，瑞气为客户提供KGZD系列地面固定式和JX ZD系列井下移动式两种氮气设备。

该系列设备是温州瑞气空分设备有限公司与煤炭科学研究总院重庆分院联合制造，已取得国家煤矿矿用产品安全标志准用证。

药用变压吸附制氮机

通常易于氧化的水针（青霉素等）和大输液（如氨基酸等）都需要冲氮保护，否则药液在保存期里很容易氧化，亦即变质。一般是在封装之前，采用前冲氮后冲氮的方式（或单一冲氮），使得安瓿瓶或输液瓶里的氧气浓度降到0.5%以下，药液可长时间保质。就目前来讲，一般厂家购买的设备大约是5-20 m3/h，纯度为99.99%。药用制氮机与其他氮气设备不同的是因医药行业国际标准GMP标准规定，与药品或药液接触的部分均采用不锈钢材质及除菌方面的要求，设备需要采用不锈钢材质，设备氮气出口部位加装除菌过滤器装置。也因为药厂对设备的总体要求高，通常会有高端配置。

其他还有原料药制造厂，也需要氮气保护，其用氮工艺更象精细化工厂的用氮方式。通常纯度为99-99.9%，但视工厂规模不同而用量有区别，但相对药用制氮机的用量要大很多。象浙江医药股份公司及永宁制药厂用量均为300立方/小时。

食品行业制氮设备

主要应用于食品保鲜、冷藏等方面，瑞气空分设备有限公司专利设计的后净化系统,保证产品气无菌、无尘、无异味，减除了食品厂家使用氮气的后顾之优。

电子磁材行业制氮机

包括分支门类很多，主要有压电晶体、半导体及无铅焊接等。

国内变压吸附制氮技术概述

作者:郑兆军

1 前言

采用变压吸附技术从空气中提取氮气，在中小规模用户已经广泛普及。在2000Nm3/H能力范围内，比深冷更具吸引力，已经成为氮气市场的主流，它不但生产过程简单维护操作方便，产品纯度在一定范围内可以任意调节，而且规模从几十到上千方规模可以任意选用。

2 工艺介绍

以空气为原料，变压吸附制氮技术是在常温下利用O2和N2在吸附剂上的吸附速率的差异或吸附容量不同，采用在高压下吸附，低压下解吸原理来制备的。根据不同性能的吸附剂，制氮的机理也不相同。

目前变压吸附制氮采用碳分子筛（CMS）和沸石分子筛（MS）两种技术。

1)碳分子筛制氮（CMS）是利用碳分子筛对O2和N2吸附速率不同的原理来分离N2的。碳分子

筛是一种非极性速度分离型吸附剂，通常以煤为原料，以纸张或焦油为粘结剂加工而成。它之所以能对氧氮分离主要是基于氧气和氮气在碳分子筛上的扩散速率不同（35℃时扩散速率，O2为 6.2×10-5，N2为 2.0×10-6），氧气在碳分子筛上的扩散速度大于氮气的扩散速度，使得碳分子筛优先吸附氧气，而氮气富集于不吸附相中，从而在吸附塔流出得到产品氮气。碳分子筛制氮一般采用2个吸附塔，原料压缩空气经过冷干机除去气体中的水分和微量油进入床层，O2等杂质迅速吸附在床层上，N2得以分离在吸附塔出口得到，吸附结束后经过均压和真空解吸或者常压解吸，使吸附剂的杂质组分脱除再生，2个塔循环交替吸附再生。真空解吸或者常压解吸再生的目的是为了往复利用吸附剂。真空法较常压法能耗高，但产品气纯度高。实际中这两种解吸方法都在应用，不过为了降低能耗，真空解吸方式逐渐减少。碳分子筛技术能得到普氮，纯度小于99.99%时相对经济。

2)沸石分子筛制氮（MS）是利用沸石分子筛对O2和N2吸附容量不同的原理来分离N2的。沸石

分子筛是人工合成的硅铝酸盐晶体，加热到一定程度失去结晶水得到的，它由离子孔穴和带负电荷的硅铝骨格所结构。它之所以能对氧氮分离主要是基于非极性的O2和N2受到极性分子的影响产生偶极，而O2和N2分子的诱导偶极与吸附剂固有的极性偶极具有吸附作用，在等温条件下分子筛吸附N2量大于O2，从而在吸附相解吸得到N2产品气，产品气压力低，使用时需要在加压故能耗较高。M S制氮，原料压缩空气经过干燥器严格脱除水分和C O2，然后再进入MS分子筛床层，N2迅速吸附在床层上，O2等杂质作为吸附废气排空，吸附结束后经过真空解

资和操作费用增加。

3装置评价技术分析

评价一套变压吸附装置的优劣，一般从产品纯度、生产能力、回收率能耗等指标衡定。产品纯度和生产能力是装置设计目的，在一般情况下均可达到，而回收率和能耗往往被忽视。回收率也是能耗的一

所消耗的电能。从运行装置来看，一般氮气回收率在45-60%之间，单位能耗0.35KWh/Nm3左右。一般真空解吸流程能耗高于常压解吸流程。流程合理吸附剂性能高的装置，回收率高能耗低。

影响装置性能的因素有吸附压力和吸附时间。经验表明，提高吸附压力可以增大碳分子筛的吸附容量，提高氮气纯度，但压力达到0.6Mp a时床层死空间等因素反而导致纯度降低能耗增高。吸附时间越长，产品纯度越低，但回收率高，气流切换次数少碳分子筛粉化程度轻。氮气的产量和纯度是一对对立的因素，氮气出气量越高，纯度越低回收率越低，反之亦然。

4 技术发展和展望

变压吸附制氮技术的发展主要是吸附剂技术的发展。1977年德国埃森矿业研究有限公司BergauForschung（B.F公司）研制开发了碳分子筛制氮技术以来，日本美国等都迅速发展起来。1981年吉林化公设计研究院研制的碳分子筛通过了省级鉴定，随后中国船舶工业总公司也研制开发了碳分子筛。1986年浙江长兴化工厂采用上海化工研究院技术生产的碳分子筛成为国内主要碳分子筛生产力量。国外大批量生产碳分子筛的有德国BF公司、美国Cal gon碳公司、日本Takeda化学工业公司和Kuraray 化学品公司。国内上海化工设计院、四川天一科技、温州瑞气空分设备有限公司等企业生产氮气装置规模和技术水平发展速度很快，接近世界先进水平。通过对不同的分子筛比较，国内碳分子筛的产氮率还远低于国外产品，主要原因是国产碳分子筛比表面积仅是BF公司的55%，微孔不够发达。造成此状况的原因是没有完全掌握制作工艺条件和原料配比，检测设备落后无法及时监控生产，原料煤杂质高等。近年来国内碳分子筛也有了长足进步，以浙江长兴化工厂的碳分子筛的产氮率也接近180Nm3/h·t，但是性能不稳定易粉化，使用超过3-6年产气量明显下降。工艺流程的设计发展与七八十年相比也有了很大发展。用产品氮气的充压和冲洗等流程的采用，提高了氮气回收率和产量。从2塔流程发展到三塔四塔流程，提高了装置的经济性能。特别是不等势均压的应用，使均压后的2个吸附塔内氮气纯度不同，从而降低排空气体的含氮量，提高回收率。从变压吸附制氮运行装置来看，国内主流流程为以国外碳分子筛为吸附剂，采用双塔流程，在0.6-0.8Mpa吸附压力下，利用氮气冲洗和常压解吸流程，提取氮气。这种配置能耗低，在0.3-0.4Nm3/kw·h左右。最新碳分子筛研究技术是向碳分子筛中添加氧化铁，以其磁性增加碳分子筛对氧气的选择吸附性。日本有过书面报道，大连理工大学也进行了这方面的研究。在将来变压吸附制氮技术生产的氮气纯度高于99.999%是极为可能的。从目前制氮技术应用来看，碳分子筛技术成为主流技术，沸石分子筛技术由于处理原料气和真空解吸等繁杂步骤应用较少。尽管沸石分子筛技术可以提取高纯氮，不过能耗高规模也在200 Nm3以下。高纯氮制取一般采用加氢脱氧技术，在普氮中加入适量的氢气，在加氢脱氧催化剂作用下，氢气和氧气反应生成水，然后再除去残余的氢或氧，最后通过干燥塔除去水分得到高纯氮气。

5 结束语

随着吸附剂进一步发展和工艺流程的合理改进，以其明显的经济效益和简单的操作维护在各个行业推广前景将更加广阔。

附件如下:

制氮工作原理：

应用分子筛吸附特性，变压吸附、常压解析原理来获取氮气。工作中压缩空气在一定的压力下，经空气净化处理后，进入吸附塔A 、B 交替吸附解析，达到氮、氧分离，获得氮气的目的。

江阴三阳制氮机械设备有限公司生产的“三阳牌”制氮机，具有结构紧凑，全自动化、性能稳定、低噪音、无污染，氮气浓度可调节的特点。

※压缩空气净化处理： 空气缓冲罐，冷冻干燥机，除水、油、尘精密过滤器组成。 ※自动控制：

电脑、指示仪表、蜂鸣警报器组成。 ※制氮系统：

吸附塔A 、B ，进口气动阀门（或自制气动阀）组成。 ※计量与检测：

氮气缓冲罐、流量计、测氧仪、输出调压阀组成。

技术指标：（普氮）

※制氮流量：1.5Nm 3/h ～1000 Nm 3/h ※产氮纯度：（无氧含量）98%～99.99% ※氮气露点：-38℃～-45℃ ※调压范围：0.1MPa ～0.7Mpa

※特殊用户要求的制氮机可设计制作。 SYZ-A 型制氮机（普氮）

（本装置适用于药品、食品、啤酒行业）

流程图

一、 1空气压缩机 二、 2空气贮罐

三、 3、5、6精密过滤器 四、 冷干机

五、 7、8、A 、B 吸附塔 六、 1-8进口阀门 七、 11氮气贮罐 八、 12减压阀 九、 13流量计 十、 杀菌过滤器

氮气纯化装置：

氢脱氧工艺：

SYDC-A型氮气纯化装置：

除氧原理：2H2+O2→2H2O+Q↑

除氧工艺：普氮加氢气脱氧、冷却、除水、纯气干燥，尘埃过滤，获得高纯氮气。

纯氮指标：

※气体纯度：（无氧含量）≥99.9995%

※气体含氧量：≤5PPm

※气体含氢量：微量

※气体露点：≤-60℃

※工作压力：≤1.0MPa

★气体纯真，质量稳定；

★设备简洁，操作方便；

★经久耐用，成本低廉。

★适用：各行业使用高纯氮气的用户。

SYDC-A型氮纯化装置（氢脱氧工艺）流程图

碳脱氧工艺：

除氧原理：C+O2→CO2

在碳载型催化剂作用下，通过加热，使惰性气体中的氧与催化剂本身提供的碳，发生反应，而获得高纯氮气。

纯氮指标：

※气体纯度：（无氧含量）≥99.9995%

※气体含氧量：≤5PPm

※二氧化碳：≤3 PPm

※气体露点：≤-60℃

※工作压力：≤1.0MPa

产品气体氮含杂质量可小于10PPm

工艺简单、使用方便、成本低。

适用：电子、磁性材料、铝溶体热处理等对氢含量有特殊要求的用户。

SYDC-C型氮纯化装置（碳脱氧工艺）流程图

氢脱氧工艺：

SYDC-B型氮气纯化装置：除氧原理：2H2+O2→2H2O+Q↑

除氧工艺：普氮加氢气脱氧、冷却、除水、纯气干燥，尘埃过滤，获得高纯氮气。

纯氮指标：

※气体纯度：（无氧含量）≥99.9995%

※气体含氧量：≤5P Pm

※气体含氢量：微量

※气体露点：≤-60℃

※工作压力：≤1.0MPa

★气体纯真，质量稳定；

★设备简洁，操作方便；

★经久耐用，成本低廉。

★适用：各行业使用高纯氮气的用户。

SYDC-B型氮纯化装置（氢脱氧工艺）

流程图

一、1、2、11流量计

二、3混合器

三、4反应塔

四、5、10冷却器

五、6气水分离器

六、7冷冻干燥器

七、8、9、A、B干燥塔

八、12过滤器

碳脱氧工艺：

除氧原理：C+O 2→CO 2

在碳载型催化剂作用下，通过加热，使惰性气体中的氧与催化剂本身提供的碳，发生反应，而获得高纯氮气。

纯氮指标： ※气体纯度：（无氧含量）≥99.9995% ※气体含氧量：≤5PPm ※二氧化碳：≤3 PPm ※气体露点：≤-60℃ ※工作压力：≤1.0MPa

产品气体氮含杂质量可小于10PPm 工艺简单、使用方便、成本低。

适用：电子、磁性材料、铝溶体热处理等对氢含量有特殊要求的用户。

流程图

PSA制氮机简介

PSA制氮机简介 碳分子筛变压吸附(简称:PSA)制氮装置，是一种新型的空气分离的高新技术设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，采用变压吸附流程制取氮气。在常温常压下，利用空气中的氧和氮在碳分子筛表面的吸附量的差异及氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同,通过可编程序控制器控制气动阀的启闭，实现加压吸附、减压脱附的过程，完成氧、氮分离，得到所需纯度氮气，氮气的纯度和产气量可按照客户要求调节。本公司生产的DFD系列普氮型制氮装置，氮气纯度为95%--99.999%，产气量为1Nm3 /h--3000Nm3 /h。 如果客户要求高纯度的氮气，则可以在DFD制氮装置后面配套我公司生产的加氢或加碳脱氧系列氮气纯化装置，纯度可以达到99.9999%，露点达到-70°C，氧含量为1ppm的高纯氮气。 PSA制氮机的特点 、成本低：PSA先进工艺是一种简便的制氮方法，开机后几分钟产生氮气，能耗低，氮气成本远远低于深冷法空分制氮和市场上的液氮。 2、性能可靠：进口微电脑控制，全自动操作，无需要特别训练的操作人员，只需按下启动开关，就可自动运转，达到连续供气。 3、氮气纯度稳定：完全由仪表监控、显示，确保所需氮气纯度。 4、选用优质进口分子筛：具有吸附容量大，抗压性能强，使用寿命长等特点。 5、高品质的控制阀门：优质的进口专用气动阀门可以保证制氮设备可靠地运转。 6、雄厚的技术力量和优良的售后服务：现场安装只需管道和电源，专业技术人员指导和定期回访，从而保证设备稳定可靠、长期运行。 PSA制氮机的应用领域 一．SMT行业应用

充氮回流焊及波峰焊，用氮气可有效抑止焊锡的氧化,提高焊接润湿性，加快润湿速度减少锡球的产生，避免桥接，减少焊接缺陷，得到较好的焊接质量。使用氮气纯度大于99.99或99.9%。 二．半导体硅行业应用 半导体和集成电路制造过程的气氛保护，清洗，化学品回收等。 三．半导体封装行业应用 用氮气封装、烧结、退火、还原、储存。维通变压吸附制氮机协助业类各大厂家在竞争中赢得先机，实现了有效的价值提升。 四．电子元器件行业应用 用氮气选择性焊接、吹扫和封装。科学的氮气惰性保护已经被证明是成功生产高品质电子元器件一个必不可少的重要环节。 五．化工、新材料行业行业应用 用氮气在化工工艺中创建无氧气氛，提高生产工艺的安全性，流体输送动力源等。石油：可应用于系统中管道容器等的氮气吹扫，储罐充氮、置换、检漏，可燃性气体保护，也应用于柴油加氢和催化重整。 六．粉末冶金，金属加工行业，热处理行业应用 钢、铁、铜、铝制品退火、炭化，高温炉窑保护，金属部件的低温装配和等离子切割等。 七.食品、医药行业行业应用 主要应用于食品包装、食品保鲜、食品储存、食品干燥和灭菌、医药包装、医药置换气、医药输送气氛等。 八.其他使用领域 制氮机除了使用在以上行业以外，在煤矿、注塑、钎焊、轮胎充氮橡、橡胶硫化等众多领域也得到广泛使用。随着科技的进步和社会的发展，氮气装置

PSA制氮机工作原理及工艺流程

PSA制氮机工作原理及工艺流程 一、基础知识 1．气体知识 氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为78.084%（空气中各种气体的容积组分为：N2：78.084%、O2：20.9476%、氩气：0.9364%、CO2：0.0314%、其它还有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少），分子量为28，沸点：-195.8℃，冷凝点：-210℃。 2．压力知识 变压吸附（PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为0.75~0.9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。 二、PSA制氮工作原理： 变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色 碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。 由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。 变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。 三、PSA制氮基本工艺流程 空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。 制氮机的工作流程是由可编程控制器控制三个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制八个气动管道阀的开、闭来完成的。三个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中，在断电状态下，三个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时，控制左吸的电磁阀

制氮机说明书

PSA制氮机 使用说明书 北京海恩康科技有限公司

目录 一、简介 二、主要技术参数 三、工作原理与工艺流程 四、运输与安装 五、使用与操作 六、安全使用及注意事项 七、日常维护与保养 八、常见故障与分析 九、附图及附表 1、工艺流程图 2、电控原理图 3、外形图 4、流量计修正值表

一、简介 该设备是根据PSA变压吸附原理，利用碳分子筛独特的性能，从空气中分离出廉价的氮气。 该设备具有流程简单、结构紧凑、占地面积小、操作简便、随开随用、制氮成本低、安全可靠、耗电少、氮气纯度可调，产气压力高等显著特点，是一种理想的利用空气为原料制取氮气的空分设备。随着科学的进步及经济的发展，氮气的用途日益广泛，它在冶金、热处理、石油化工、食品、保鲜、医药工业、电子等诸多行业是必不可少的重要的保护气源之一。 二、主要技术参数 设备规格型号：PSA-490-5 1、产气量： 5 Nm3/h 2、氮气纯度：99.9-99.99 % 3、含氧量：≤0.5 % 4、气体露点：-40 ℃ 5、进出气口压差：≤0.1Mpa 6、吸附罐解吸方式：常压解吸 7、出口压力：≥0.5 Mpa 8、进口压力：≥0.8 Mpa 9、设备安装条件： ①环境：温度5-35℃相对湿度＜75% ②电源：AC220V 50HZ 功率：制氮机：0.3 KW ③耗气量： 5 Nm3/min 含油量≤3mg/m3，温度＜40℃，压力0.8 Mpa 三、工作原理与工艺流程 工作原理：碳分子筛是一种以煤或果壳为原料经特殊加工而成的黑色颗粒。其表面布满了无数的微孔。碳分子筛分离空气的原理，取决于空气中氧分子和氮分子在碳分子筛微孔中的不同扩散速度，或不同的吸附力或两种效应同时起作用。在吸附平衡条件下，碳分子筛对氧、氮分子吸附量接近。但在吸附动力学条件下，氧分子扩散到分子筛微孔隙中速度比氮分子扩散速度快得多。因此，通过适当的控制，在远离平衡条件的时间内，使氧分子吸附于碳分子筛的固相中，而氮分子则在气相中得到富集。同时，碳分子筛吸

PSA变压吸附制氮原理资料

制氮机 制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。 根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。 制氮机是按变压吸附技术设计、制造的氮气设备。制氮机以优质进口碳分子筛（CMS）为吸附剂，采用常温下变压吸附原理（PSA）分离空气制取高纯度的氮气。通常使用两吸附塔并联，由进口PLC控制进口气动阀自动运行，交替进行加压吸附和解压再生，完成氮氧分离，获得所需高纯度的氮气。 中文名制氮机 含义制取氮气的机械组合 工作原理利用碳分子筛的吸附特性 主要分类深冷空分，膜空分，碳分子筛空分、 1工作原理 1. ? PSA变压吸附制氮原理 2. ?深冷空分制氮原理 3. ?膜空分制氮原理 2主要分类 1. ?深冷空分制氮 2. ?分子筛空分制氮 3. ?膜空分制氮 3设备特点 4系统用途 5技术参数 工作原理 PSA变压吸附制氮原理 碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮，其吸附量也随着压力的升高而升高，而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而，仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话，就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小，因而扩散速度比氮快数百倍，故碳分子筛吸附氧的速度也很快，吸附约1分钟就达到90%以上；而此时氮的吸附量仅有5%左右，所以此时吸附的大体上都是氧气，而剩下的大体上都是氮气。这样，如果将吸附时间控制在1分钟以内的话，就可以将氧和氮初步分离开来，也就是说，吸附和解吸是靠压力差来实现的，压力升高时吸附，压力下降时解吸。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差，通过控制吸附时间来实现的，将时间控制的很短，氧已充分吸附，而氮还未来得及吸附，就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化，也要将时间控制在1分钟以内。

深冷制氮的工艺流程说明

深冷制氮的工艺流程说明 ---- 深冷空气分离技术 深度冷冻法分离空气是将空气液化后，再利用氧、氮的沸点不同将它们分离。即，造成气、液浓度的差异这一性质，来分离空气的一种方法。因此必须了解气、混合物的一些基本特征：气-液相平衡时浓度间的关系：液态空气蒸发和冷凝的过程及精馏塔的精馏过程。 1. 空气的汽-液相的平衡，物质的聚集状态有气态、液态、固态。每种聚集态内部，具有相同的物理性质和化学性质并完全均匀的部分，称为相。空气在塔内的分离，一般情况下，物料精馏是在汽、液两相进行的。空气中氧和氮占到99.04%，因此，可近似地把空气当作氧和氮的二元混合物。当二元混合物为液态时，叫二元溶液。 氧、氮可以任意比例混合，构成不同浓度的气体混合物及溶液。把氧、氮溶液置于一封闭容器中，在溶液上方也和纯物质一样会产生蒸汽，该蒸汽是由氧、氮蒸汽组成的气态的相混合物。对于氧氮二元溶液当达到汽液平衡时，它的饱和温度不但和压力有关，而且和氧、氮的浓度有关。当压力为1at时，含氮为0%，2%，10%的溶液的沸点列于表1-5。从表可知，随着溶液中低沸点组分（氮）的增加，溶液的组和温度降低，这是氧-氮二元溶液的一个重要特性。 空气中含氩0.93%，其沸点又介于氧、氮之间。 在空气分离的过程中，氩对精馏的影响较大，特别是在制取高纯氧、氮产品时，必须考虑氩的影响。 一般在较精确的计算中，又将空气看作氧-氩-氮三元混合物，其浓度为氧20.95%，氩0.93%，氮78.09（按容积）。 三元系的汽液平衡关系，可根据实验数据表示在相平衡图上。确定三元系的汽液平衡状态时，必须给定三个独立参数，除给定温度、压力外，需再细定一个组分浓度（气相或液相）平衡状态才能确定。 2. 压力-浓度图和温度-浓度图在工业生产中，气液平衡一般在某一不变条件下进行的。在温度一定时可得如图1-13所示的压力-浓度的关系图（P-X图）。

PSA变压吸附制氮机

PSA变压吸附制氮机原理 杭州辰睿空分设备制造有限公司生产的制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附再生，通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氮气之目的。整套系统由以下部件组成：压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氮气缓冲罐。 1、压缩空气净化组件 空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。根据系统工况，辰睿空分气体特别设计了一套压缩空气除油器，用来防止可能出现的微量油渗透，为碳分子筛提供充分保护。设计严谨的空气净化组件确保了碳分子筛的使用寿命。经本组件处理后的洁净空气可用于仪表空气。 2、空气储罐 空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用;从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA 氧氮分离装置的负荷。同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。 3、氧氮分离装置 装有专用碳分子筛的吸附塔共有A、B两只。当洁净的压缩空气进入A塔入口端经碳分子筛向出口端流动时，O2、CO2和H2O被其吸附，产品氮气由吸附塔出口端流出。经一段时间后，A塔内的碳分子筛吸附饱和。这时，A塔自动

制氮机操作标准手册

KHN39-1000型制氮机操作标准手册 一、目的 为提高公司内制氮机操作人员数量，发现问题能够及时解决，保证各车间能够正常使用，延长制氮机使用寿命，特制订本标准操作手册。 二、适用范围 公司内车间设备员、负责人，公共系统监管人员。 三、术语解释 KHN39-1000型PSA制氮机：KHN型变压吸附氮气设备采用优质碳分子筛为吸附剂，利用PSA（全称PRESSURE SWING ADSORPTION）变压吸附原理，直接从压缩空气中获取氮气。氮气流量可达到10-2000Nm3/h，氮气纯度95~99.999%。在一定压力下，由于动力学效应，氧、氮在碳分子筛上的扩散速率差异较大，短时间内氧分子被碳分子筛大量吸附，氮分子气相富集，达到氧氮分离的目的。由于碳分子筛对氧的吸附容量随压力的不同而有明显的差异，降低压力即可解吸碳分子筛吸附的氧分子，以便碳分子筛再生，得到重复循环使用。 制氮系统有两只吸附塔，吸附塔中填充碳分子筛，一塔吸附氧，制取氮气，另一只塔解吸再生，排出上次吸附在碳分子筛表面的氧，每次吸附时间为58（预设）秒，切换前两只吸附塔同时均压，使压力相等，然后切换吸附塔，如此循环交替，连续产生高品质氮气。 空气压缩机 制氮机Array净化设备

空气压缩机 净化设备正面 净化设备背面 制氮机 工艺流程图 四、基本流程 控制面 板简介 制氮机开机前准备 制氮机的开、停机 制氮机的维护保养 油气分离器 活性炭过滤器 精密过滤器 除油过滤器 微热再生器 制氮机吸附筒 空气压缩机

五、工作指导 （一）制氮机控制面板简介 1、纯度报警指示灯：此灯亮时设备正在产出不合格氮气。（设备刚开机时有半小时左右氮气不合格但纯度有所上升属正常现象）。 2、合格氮气指示灯：此灯亮时说明设备氮气合格，并往管网内输送合格氮气。 3、启动/停止旋钮：当把本地/远程旋钮旋至“本地”时，旋至启动后，氮气设备启动，旋至停止则氮气设备停止。 4、本地/远程旋钮：旋至本地时为本地控制状态，旋至远程则为远程控制状态。 5、手动/自动排空功能：开机时旋转至“自动”，当氮气浓度达到99%以上时，旋转至“手动。 6、氮气分析仪：显示出口成品氮气瞬时纯度。 7、气缸报警指示灯：此灯亮时说明氮气筒内分子筛不足，需要补充分子筛。 8、触摸屏：显示氮气流量纯度、设备进出口压力、故障信息、故障报警、在线修改设备运行参数及维护提醒等功能。 氮气分析仪 触摸屏 合格氮气指示灯 气缸报警指示灯 本地/远程旋钮 手动/自动排空功能 纯度报警指示灯 启动/停止旋钮

制氮机工艺流程新

中空纤维膜制氮系统工艺流程描述 概述 该套设备包括空气压缩机、空气缓冲罐（或冷冻式干燥机）和中空纤维膜制氮机三部分，下面逐一描述各个部分的功能和作用。 一、空气压缩机 该设备主要用来提供压缩空气源，根据我公司膜分离制氮机的技术要求，压缩空气的压力在12bar—13bar时氮气的回收效率最高，故需选用最大出口压力为12bar—13bar的空气压缩机。 二、空气缓冲罐（或冷冻式干燥机） 该设备的主要作用是用来缓冲来自空压机的压缩空气的压力，同时可以除去压缩空气中的部分油水，以减轻后面膜制氮机内部的三级过滤器的负载。一般来说，如果周围环境湿度很大时（如南方沿海地区）需选用冷冻式干燥机，否则选择空气缓冲罐就足够了。 三、中空纤维膜制氮机 该设备本身带有三级过滤装置、温度控制装置、在线式氧分析仪和电器控制装置，下面分别描述各个装置的功能。 A、三级过滤装置 1、粗过滤器 用于去除3um以上的固态与液态颗粒，使经过处理后的气体的气溶油含量小于5ppm w/w。 2、精细过滤器 进一步去除1 um以上的包括水、油气溶胶的颗粒，提供最大油含量小于1 ppm w/w的气体。 3、高效过滤器 用于滤除0.01um和更大的固态和液态颗粒，99.99+%油雾；残留油含量为 0.01ppm w/w。 B、PLC智能控制装置 包括温度控制显示、在线氧浓度分析显示、电器元件控制、产品气控制等。 空压机空气缓冲罐过滤器加热器膜组 （或冷干机） 中空纤维膜制氮机工艺流程简图

C、中空纤维膜组件描述 PRISM?中空纤维膜是利用某些高分子聚合物对不同气体透过速率不同的特性，选用适合的高分子材料制成中空纤维，在膜内外压差作用下实现对空气的氮氧分离，从而得到我们所需要的氮气。 中空纤维膜分离器就象一个列管式换热器，成千上万根中空纤维丝被封装在钢制容器中。在丝束的一端，中空纤维丝的中心孔都是敞开的。丝束间缝隙用环氧树脂来密封。压缩空气进入膜组，水蒸气、氧气等的渗透速率大，我们称之无“快气”，很快透过膜壁，被富集在低压外侧；氮气、氩气等的渗透速率小，我们称之为“慢气”，被富集在高压内侧，从而实现氮氧分离的目的。 由于中空纤维膜实现了对空气的选择性分离，从而使得空气分离变得简单、可靠、灵活。 1、简单：使用中空纤维膜制氮机，将有一定压力和温度的空气输入膜组一 端，从膜组的另一端即可得到氮气。用户可根据自己的需要来调整出口氮气的纯度（由95%-99.9%），简单易行；每根膜组具有一定的产气量，根据不同的气量需求选择不同的膜组数，如需增大气量，只需增加膜组数即可。简单的另一方面表现在操作维护上，任何一个工人在经过短期培训后即可维护设备，对使用者的素质要求较低。 2、可靠：整套系统在运行中除去空压机外没有任何移动部件，制氮机在静 态下运行，因此几乎不需要维修。对于选定出口氮气纯度，只要进气口压缩空气稳定，氮气纯度就不会发生任何变化。 3、灵活：整套膜制氮装置体积小、重量轻，可根据用户要求制成固定式、 移动式，无需基建投资，操作简单，纯度可调。

PSA制氮系统应急预案

实友化工（扬州）有限公司 PSA制氮不合格应急预案 编制： 审核： 批准： 实友化工（扬州）有限公司 二○○九年七月

目录 1 目的 2 适用范围 3 PSA制氮不合格处置 4 应急终止

PSA制氮不合格应急预案 一、目的 为了更加有效地处置PSA制氮系统氮气不合格造成管网压力波动,保证氮气管网维持一定氮气压力,确保装置稳定运行,特制定本预案。 二、适用范围 本预案适用于公用工程PSA制氮系统一旦发生氮气不合格，即可能对生产装置稳定运行安全构成威胁的壮况。 三、PSA制氮系统氮气不合格的处置 1、报告程序： 报告流程：发现者报告当班班长----当班班长报告值班长和装置长----装置组织处置 2、应急处置 2.1正常处置 一旦发现PSA制氮系统氮气不合格，立即通过调度协调，关闭一些关键点进入泄漏现场进行处理时，应注意安全防护，甲醇有较强的毒 性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮 肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力，救 援人员必须身穿防护工作服、佩戴空气呼吸器、防毒面罩等必要的防护 器具，不要直接接触泄漏物，特别注意对眼睛的防护。应急处理时严 禁单独行动，要有监护人。 2.2受伤人员的救护 在应急处置方案实施过程中，坚持“以人为本”的指导思想。应急救援人员必须佩戴空气呼吸器迅速进人现场危险区，沿逆风方向将患者 转移至空气新鲜处，保持患者呼吸道通畅，根据受伤情况进行现场急救， 并拨打医院急救电话120，直至医务救援人员赶到，视实际情况迅速将 受伤、中毒人员送往医院抢救。 2.3现场隔离 泄漏危险化学品是易燃易爆，应严禁火种、切断电源、禁止车辆进入，设定隔离区，封闭事故现场 2.4控制泄漏源 2.4.1管线发生泄漏： 2.4.1.1甲醇在收料时发生泄漏,参照公司?油气管线泄漏应急预案 ?,进行处理 2.4.1.2付装置甲醇管线发生泄漏时:首先立即联系调度通知装

PSA制氮机的工艺流程

空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,经过左吸出气阀、氮气产出阀进入氮气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,,持续时间为2-3秒。均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右吸进阀进入右吸附塔,压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附,富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐这个过程称之为右吸, 持续时间为60秒。同时左吸附塔中的碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中,氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹。它与解吸是用时进行的。右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循环进行下去。

一:开机步骤 1:打开冷干机的电源,预冷2-3分钟。 2:开启空压机,压缩空气经冷干机和过滤器处理后进入制氮机的空气缓冲罐,各压力表指示逐渐上升。 3:当空气缓冲罐的压力达到空压机设定的最高压力时,打开电控柜上的电源开关,既可进入正常的工作状态。 4打开放空阀等到纯度达到工艺要求后,关闭放空阀门待氮气储罐压力达到0.6Mpa,打开通往后级用气的阀，缓慢打供气阀,这时可观察倒流量计浮子上升,开度的流量示值要小于额定流量,流量控制为设备性能所要求值以内。 二:停机步骤 1:关闭制氮机的电源开关。 2:关闭冷干机的电源开关。。 3：关闭空压机的电源。 4:关闭进入制氮机的压缩空气阀门。 5:若长期不用时将系统各设备电源切断。 6:关闭氮气供气阀门,其他阀门不用关闭。若长期不用时才将各阀门关闭。 三:故障紧急停车步骤 1: 关闭制氮机的电源开关。 2:关闭流量计下的阀门。

变压吸附制氮机操作规程

第一章总述 一、制氮机原理简介 变压吸附法（简称PSA）是一种新的气体分离技术，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。变压吸附（PSA）制氮机是一种新型高科技设备,它具有设备成本低，体积小、重量轻、操作简单、维护方便、运行费用小、现场制氮快捷、开关方便、无污染等优点,。本厂生产的PSA空分制氮设备广泛运用于石油化工、电炉炼钢、玻璃生产、造纸等行业和领域，设备运行稳定，安全可靠，深受广大用户的青睐。 三、制氮工作原理： 1、变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内

部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂.其孔型分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2。 变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。 四、制氮基本工艺流程： 制氮机基本工艺流程示意图 空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过中间均压阀连通，

PSA制氮机

我公司是专业设计、生产、销售PSA制氮机厂家，PSA制氮技术可广泛运用于石油化工产品保护、医药产品保护气、回流焊氮气保护、食品保鲜用、金属热处理的氧化保护、电炉炼钢、电子产品焊接防氧化、煤矿防爆、新型材料、航空航天等行业和领域。 一、工作原理 TAN系列制氮机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛 作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氮气。 经过净化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱 附。由于动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮， 在吸附未达到平衡时，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气。 然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质，实现再 生。一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氮，另一塔脱附 再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作，以实现连 续生产高品质氮气之目的。 二、技术指标

三、工艺流程 空气压缩部分：空气压缩机、空气储罐； 空气净化部分：高效除油器、精密过滤器、冷冻式干燥机、活性炭过滤器、空气缓冲罐；制氮主机部分：氮气吸附塔、氮气粉尘过滤器、PLC控制器、氮气储罐、蒸汽过滤器、除菌过滤器；以压缩空气作为原料和动力，通过变压吸附制取纯度为95%～99.9995%的高品质氮气；

四、技术特点 ☆高品质组件，成套系统更稳定。 ☆设备紧凑，占地面积小，PSA制氮系统可安装在同一底座上，组成一体化结构。 ☆采用PLC控制技术，并可根据氮气纯度进行调节，而且预留接口可与计算机远程联控。☆完善的流利设计，最优使用效果； ☆合理的内部构件，气流分布均匀，减轻气流高速冲击； ☆特有的分子筛保护措施，延长碳分子筛的使用寿命； ☆操作简便，运行稳定，自动化程度高，随停随用，可实无人运行； ☆自动联锁氮气排空装置，保证产品氮气质量； 碳分子筛变压吸附(简称:PSA)制氮装置，是一种新型的空气分离的高新技术设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，采用变压吸 附流程制取氮气。在常温常压下，利用空气中的 氧和氮在碳分子筛表面的吸附量的差异及氧和 氮在碳分子筛中的扩散速率不同,通过可编程序 控制器控制气动阀的启闭，实现加压吸附、减压 脱附的过程，完成氧、氮分离，得到所需纯度氮 气，氮气的纯度和产气量可按照客户要求调节。 本公司生产的TAN系列普氮型制氮装置，氮气纯 度为95%--99.999%，产气量为1Nm3 /h--3000Nm3 /h。 如果客户要求高纯度的氮气，则可以在DFD 制氮装置后面配套我公司生产的加氢或加碳脱 氧系列氮气纯化装置，纯度可以达到99.9999%， 露点达到-70°C，氧含量为1ppm的高纯氮气。 PSA制氮机的特点 1、成本低：PSA先进工艺是一种简便的制氮方法，开机后几分钟产生氮气，能耗低，氮气成本远远低于深冷法空分制氮和市场上的液氮。 2、性能可靠：进口微电脑控制，全自动操作，无需要 特别训练的操作人员，只需按下启动开关，就可自动 运转，达到连续供气。 3、氮气纯度稳定：完全由仪表监控、显示，确保所需 氮气纯度。 4、选用优质进口分子筛：具有吸附容量大，抗压性能 强，使用寿命长等特点。 5、高品质的控制阀门：优质的进口专用气动阀门可以 保证制氮设备可靠地运转。 6、雄厚的技术力量和优良的售后服务：现场安装只需 管道和电源，专业技术人员指导和定期回访，从而保 证设备稳定可靠、长期运行。

变压吸附(PSA)制氮原理及工艺基本知识

变压吸附（PSA）制氮技术原理及工艺基本知识 一、基础知识 1 氮气知识 1.1 氮气基本知识 氮气作为空气中含量最丰富的气休，取之不竭，用之不尽。氮气为双原子气体，组成氮分子的两个原子以共价三键相联系，结合得相当牢固，致使氮分子具有特殊的稳定性，在巳知的双原子气体中，氮气居榜首。氮的离解能(氮分子分解为原子时需要吸收的能量)为941.69kJ?moL-1。氮的化学性质不活泼，在一般状态下表现为很大的惰性。在高温下，氮能与某些金属或非金属化合生成氮化物，并能直接与氧和氢化合。在常温、常压下，氮是无色、无味、无毒、不燃、不爆的气体，使用上很安全。 在常压下，把氮气冷至-196℃将变成无色、透明、易于流动的液氮。液氮将凝结成雪花状的固体物质。 氮气是窒息性气体，能致生命体于死亡。 氮气(N 2)在空气中的含量为78.084%（空气中各种气休的容积组分为：N 2 ：78.084%、 O 2:20.9476%、氪气：0.9364%、CO 2 :0.0314%、其它还有H 2 、CH 4 、N 2 0、0 3 、S0 2 、N0 2 等， 但含量极少），分子量为28,沸点：－195.8℃, 冷凝点：－210℃。 1.2 氮气的用途 氮气的惰性和液氮的低温被广之用作保护气体和冷源。以氮气为基本成份的氮基气氛热处理，是为了节能和充分利用自然资源的一种新工艺新技术，它可节省有机原料消耗。氮还有“灵丹妙药”之称而受人青睐，它和人的日常生活密切相关。例如，氮气用于粮食防蛀贮藏时，粮库内充入氮气，蛀虫在36h内可全部因缺氧窒息而死，杀灭1万斤粮食害虫，约只需几角钱。若用磷化锌等剧海药品黑杀，每万斤粮食需耗药费100多元，而且污染粮食，影响人民健康。又如充氮贮存的苹果，8个月后仍香脆爽口，每斤苹果的保鲜费仅需几分钱。茶叶充氮包裝，1年后茶质新鲜，茶汤清澈明亮，滋味淳香。 2 压力知识 变压吸附 (PSA)制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂碳分子筛最佳吸附压力为0.75～0.9MPa, 整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲

变压吸附制氮机的工作原理及流程

变压吸附制氮机的工作 原理及流程 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

PSA制氮机工作原理及工艺流程 一、基础知识 1．气体知识 氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为%（空气中各种气体的容积组分为：N2：%、O2：%、氩气：%、CO2：%、其它还有H2、CH4、N2O、 O3、SO2、NO2等，但含量极少），分子量为28，沸点：℃，冷凝点：-210℃。 2．压力知识 变压吸附（PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为~，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。 二、PSA制氮工作原理： JY/CMS变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，其孔型分布如下图所示： 碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。 碳分子筛对O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来： 由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。 变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。 二、PSA制氮基本工艺流程：

PSA制氮机

杭州辰睿空分设备制造有限公司专业提供化工行业专用制氮机，产量从5-3000Nm3/h，纯度从95%--99.999%的氮气，可广泛应用于化工、电子、纺织、煤炭、石油、天然气、医药、食品、玻璃、机械、粉未冶金、磁性材料等行业。 PSA变压吸附制氮机参数 氮气流量：5-3000Nm3/h 氮气纯度：95-99.999% 氮气压力：0-0.6Mpa 露点：≤-40℃（常压下） PSA变压吸附碳分子筛制氮机 一、PSA变压吸附碳分子筛制氮机工作原理 变压吸附法（简称PSA）是一种新的气体分离技术，其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。它是以空气为原材料，利用一种高效能、高选择的固体吸附剂对氮和氧的选择性吸附的性能把空气中的氮和氧分离出来。碳分子筛对氮和氧的分离作用主要是基于这两种气体在碳分子筛表面的扩散速率不同，较小直径的气体（氧气）扩散较快，较多进入分子筛固相。这样气相中就可以得到氮的富集成分。一段时间后，分子筛对氧的吸附达到平衡，根据碳分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性，降低压力使碳分子筛解除对氧的吸附，这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。 二、PSA变压吸附碳分子筛制氮机工艺流程 原料空气经空压机压缩后进入后级空气储罐，大部分油、液态水、灰尘附着于容器壁后流到罐底并定期从排污阀排出，一部分随气流进入到压缩空气净化系统。

空气净化系统由冷干机及三支精度不同的过滤器及一支除油器组成，通过冷冻除湿以及过滤器由粗到精地将压缩空气中的液态水、油、及尘埃过滤干净，使压缩空气压力露点降到2～10℃，含油量降至0.001PPm，尘埃过滤到0.01μm，保证了进入PSA制氮机原料气的洁净。 净化后的空气经过两路分别进入两个吸附塔,通过制氮机上气动阀门的自动切换进行交替吸附与解吸，这个过程将空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，并将富氧空气排空。氮气在塔顶富集由管路输送到后级氮气储罐，并经流量计后进入用气点。 三、PSA变压吸附碳分子筛制氮机技术特点 1、原料空气取自自然，只需提供压缩空气和电源即可制氮气。设备能耗低，运行成本费用少。 2、氮气纯度调整方便，氮气纯度只受氮气排气量的影响，普通制氮纯度在95%－99.99%之间任意调节；高纯度制氮机可在99%－99.999%之间任意调节。 3、设备自动化程度高，产气快，可无人值守。启动、关机只需按一下按钮，开机10~15分钟内即可产氮气。 4、设备工艺流程简单，设备结构外形小，占地面积少，设备装置适应性强。 5、特殊气缸压紧装置，避免高压气流冲击导致分子筛粉化现象，行程超限时自动声光报警。 6、数显流量计带压力补偿、高精度的工业过程监控二次仪表，具有瞬时流量及累积计算的功能。（可选配） 7、进口分析仪在线检测，高精度，免维护。（可选配） 四、PSA变压吸附碳分子筛制氮机产品优势 经过多年的研发、试验与应用，我们在PSA制氮领域拥有多项独有的技术优势： 标准功能配置： 1、分子筛床层一次压紧报警、二次压紧自锁功能；

PSA制氮机工作原理及工艺流程

一、基础知识 1．气体知识 氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为78.084%（空气中各种气体的容积组分为：N2：78.084%、O2：20.9476%、氩气：0.9364%、CO2：0.0314%、其它还有 H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少），分子量为28，沸点： -195.8℃，冷凝点：-210℃。 2．压力知识 变压吸附（PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为0.75~0.9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。 二、PSA制氮工作原理： 变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，其孔型分布如下图所示： 碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是 N2和Ar的混合气。 碳分子筛对O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来： 由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。 变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。

PSA 变压吸附制氮和故障处理探讨

PSA 变压吸附制氮和故障处理探讨 一、概述氮气是一种中性惰性气体，非活化状态下，氮气可作为保护气体用于防爆（惰化）或防止工作介质被氧化等场所，被广泛用于石油化工、天然气开采及加工、金属热处理、干燥和防腐保护等领域中。变压吸附制氮是近来发展起来的高效节能的新型气体分离技术。它利用空气作原料，在有电能的条件下制取氮气。国外PSA 工业制氮应用是在20 世纪80 年代初期，经过近30 多年研究开发，变压吸附装置在降低能耗、降低投资、工艺流程简化、提高可靠性方面，都有了很大的进步，得以广泛应用。 二、基本流程和配置根据氮气用量和使用要求，各装置的流程略有差异，但是基本流程和配置为：空气压缩机→储罐→管道过滤器→冷冻干燥机（或其他再生干燥塔）→（超）精过滤器→高效除油器→缓冲储罐→吸附塔A/B （两塔流程）→粉尘过滤器→氮气缓冲储罐→氮分析仪→用户。空气经压缩机压缩至0.8MPa，经空气储罐冷却至常温，再经管道过滤器油液分离进入冷冻式干燥机，流经精过滤器、超精过滤器和高效除油器除去油及液态水到达缓冲储罐，再进入碳分子筛吸附塔组成的变压吸附分离系统，压缩空气从容器底部进入后，空气中氧气、二氧化碳和水分被吸附剂选择吸附，其余组份（主要为氮气）则从出口端流出，经粉尘过滤器进入氮气缓冲罐，经氮气缓冲罐后作为产品氮气输出。之后，吸附塔经均压、减压至常压等过程，脱除所吸附的杂质组份，完成碳分子筛的再生。两吸附塔循环交替操作，连续送入空气，连续产出氮气。氮气经计量及氮气分析仪分析纯度达

标后进入氮气输送总管供使用。上述 过程，由PLC 控制系统自动控制。氮气纯度可高达99.99%，氮气压力基本设计在0.6MPa 左右。 三、变压吸附制氮与再生技术基本原理吸附剂是PSA 制氮设备的核心部分，变压吸附常使用碳分子筛（CMS），是一种非极性速度分离型吸附材料。常以煤为主要原料，纸张或焦油为粘结剂经过特殊加工而成活性碳，粒径平均为1.5nm，是一种半永久的吸附剂。分子筛在生产过程中添加磁性氧化铁，可大幅提高其吸附性能。CMS 充满微孔和空腔，能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大的分子排斥在外，因而能把形状直径大小不同的分子、极性程度不同的分子、沸点不同的分子、饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。当气体与多孔的分子筛接触时，因分子筛表面分子与内部分子不同，具有剩余的表面自由力场或表面引力场，使气相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子筛表面后，即被吸附。随着吸附的进行，吸附于表面的氧分子逐渐增加，吸附表面逐渐被氧分子覆盖，分子筛再吸附的能力下降，最终失去吸附能力，即达到吸附平衡；利用分子筛吸附剂对不同气体组分在吸附量、吸附速度（分子直径小的氧分子比分子直径稍大的氮分子在运动中的扩散速度要快十倍）、吸附力等方面的差异，以及吸附剂的吸附容量随压力的变化而变化，因此可在加压条件下完成混合气体的吸附分离过程，减低压力解吸所吸附的杂质组份，从而实现气体分离以及吸附剂的循环使用。变压吸附制氮技术，一般采用PSA 碳分子筛为吸附剂（岩

FDA空分制氮机的操作规程

FDA 空分制氮机得操作规程 一、启动前得准备 （一）检查所有工作系统是否处于待开机状态（按FDA 空分制氮设备系统工艺流程图）。 1．所有阀门处于关闭待用状态。 2．所有电源关闭待用状态。 3．冷却水处于关闭待用状态。 4．所有设备外壳均应可靠接地。 （二）接通总电源。 1点动空压机启动按钮，并立即按停止按钮，以检查空压机主机转向是否正确并确认电源相位是否正确。（祥见压缩机操作手册） 2按动冷冻干燥机电源开关，确认压缩机正常工作后立即关闭电源．（祥见冷冻干燥机操作手册）． 3按动FDA 空分制氮机电源开关，确认控制柜中程序控制器正常转换后关闭电源． 二、 FDA 空分制氮设备操作规 1．系统操作规程： 参见附图二（ＦＤＡ空分制氮设备系统开机操作流程图）和附图四（ＦＤＡ空分制氮设备工艺流程图）． 2．开机程序 3．关机程序：

4．操作前的准备及启动 ａ．检测空气贮罐排空阀门V1应处于关闭状态。 ｂ.检测氮气贮罐排空阀排空阀门V2应处于关闭状态。 ｃ.打开消声器5的截止阀V5。 d.启动制氮机程序控制器。 e.按以下图表检查气动阀门工况，无误执行Ｆ步骤，否则安排故方法排除故障。 图:FDA空制氮上阀组示意图图:FDA空制氮下阀组示意图

表：FDA空分制氮机阀位工作程序表 f.打开空气贮罐出口总气源阀v3,制氮机进入工作状态． g．按下表检查本机工况无误执行步骤Ｈ，反之安排故方法排除故障． 表：FDA空分制氮机工况显示表 h.当吸附塔达吸附压力0.6～0.75MPa时，打开氮气贮槽入口阀门V6。 i.当氮气贮槽与吸附塔压力达到平衡时，打开流量计出口阀门V8。 j.打开氮气排空阀V9。 k.调节氮气出口减压阀J2 达用户使用压力，调节范围0.55～0.55MPa。 l.调节流量计出口阀门V8开度使流量达用户额定流量。 5.采样检测： 设备运行30分钟后检测氧含量． a.打开检测阀门CI,使流量达检测仪要求； b.调整测氧仪至零点； c.检测氮气含量0 2≤1%；